问题 解答题
等比数列{cn}满足cn+1+cn=10•4n-1,n∈N*,数列{an}满足cn=2an
(1)求{an}的通项公式;
(2)数列{bn}满足bn=
1
anan+1
,Tn为数列{bn}的前n项和.求
lim
n→∞
Tn

(3)是否存在正整数m,n(1<m<n),使得T1,Tm,Tn成等比数列?若存在,求出所有m,n的值;若不存在,请说明理由.
答案

(1)由题意可得,c1+c2=10,c2+c3=c1q+c2q=40,

所以公比q=4(2分)

∴c1+4c1=10

∴c1=2(3分)

由等比数列的通项公式可得,cn=2•4n-1=22n-1(4分)

cn=2an=22n-1

∴an=2n-1(15分)

(2)∵bn=

1
anan+1
=
1
(2n-1)(2n+1)

bn=

1
2
(
1
2n-1
-
1
2n+1
)(6分)

于是Tn=

1
2
[(1-
1
3
)+(
1
3
-
1
5
)+…+(
1
2n-1
-
1
2n+1
)]=
n
2n+1
(8分)

lim
n→∞
Tn=
1
2
(10分)

(3)假设否存在正整数m,n(1<m<n),使得T1,Tm,Tn成等比数列,

(

m
2m+1
)2=
1
3
n
2n+1
,(12分)

可得

3
n
=
-2m2+4m+1
m2
>0,

由分子为正,解得1-

6
2
<m<1+
6
2

由m∈N*,m>1,得m=2,此时n=12,

当且仅当m=2,n=12时,T1,Tm,Tn成等比数列.             (16分)

说明:只有结论,m=2,n=12时,T1,Tm,Tn成等比数列.若学生没有说明理由,则只能得 13分

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